Depuis que l’homme vogue sur les océans, il rêve, sans grand succès à ce jour, de se jouer des vagues et d’éradiquer le mal de mer. Pêcheurs, marchands, pirates, plaisanciers… Tous ont dû adapter leur organisme aux caprices de la houle à bord de bateaux soumis au roulis.

Une entreprise américaine a entrepris de changer la donne. Seakeeper fabrique une gamme de gyro­scopes qui stabilisent le navire en contrant le mouvement des vagues, comme par magie. « Lorsque le gyroscope est installé à bord et que le bateau est pris dans le roulis, le système contre-attaque », explique Shep McKenney, qui a créé l’entreprise en 2002 avec John Adams. Les deux hommes ont travaillé dans le développement des systèmes de contrôle des mouvements pour bateaux.

« Les trois principaux modes de transport pour se déplacer sur la planète sont par la terre, par l’air et par la mer, reprend Shep McKenney. Celui qui suscite le plus d’appréhension et de mouvements est le transport maritime. Depuis l’invention de la navigation il y a des milliers d’années, personne n’a pu faire disparaître cette impression profonde de désorientation provoquée par le roulis. Nous pensons que notre invention transforme une des expériences humaines les plus fondamentales. Nous estimons que d’ici peu, notre système sera incontournable pour les bateaux de n’importe quelles tailles car il révolutionne tout ce que l’on peut éprouver à leur bord. »

Seakeeper fabrique ses stabilisateurs gyroscopiques dans un ensemble de bâtiments en briques rouges, anciennes usines de textile, à Mohnton, en Pennsylvanie.  À l’intérieur, des douzaines d’opérateurs de machines-outils fabriquent de grandes sphères blanches de haute technicité ressemblant à des ballons de plage en métal massif. Chacune abrite un volant d’inertie qui tourne dans un boîtier sous vide afin de réduire le frottement et la consommation d’électricité. Installé sur le bateau, ce dispositif génère des forces qui neutralisent le roulis. Le volant tourne à 10 700 tr/min au plus, soit 178 tours par seconde. À cette vitesse, un point situé à son extrémité se déplace à plus de 900 km/h. Les tolérances des pièces se mesurent en microns, un fragment de l’épaisseur d’un cheveu humain.

« L’idée de stabiliser les bateaux à l’aide d’un gyroscope remonte à plus d’un siècle, raconte Shep McKenney. La différence, c’est que des technologies apparentées dans les secteurs automobile, aéronautique et aérospatial, ont donné naissance à des solutions et à des connaissances scientifiques que nous pouvons intégrer dans le gyroscope et qui en font un système impensable il y a encore 30 ans. » Il cite notamment les capteurs, les calculateurs, la technologie du vide et les roulements. « Nous avons su dès le départ que l’élément pivot de ce produit serait les roulements. C’est le composant qui détermine la vitesse maximale du gyroscope, sa charge et sa durée de service. C’est son cœur. »

Seakeeper a commencé par tester des roulements à billes à contact oblique tout acier mais a dû abandonner car ceux-ci produisaient trop de frottement et de chaleur. Le lancement de roulements à billes à contact oblique hybrides de Super Précision avec joints SKF a résolu le problème. « Ces roulements, qui n’existent que depuis peu, sont un élément clé. La réussite de cette entreprise et de ce produit est le fruit de la rencontre de technologies émergentes. »

Les fabricants de bateaux de plaisance sont les principaux clients des gyroscopes Seakeeper, indique Shep McKenney. L’équipement des navires déjà en service représente environ 25 % de l’activité.

L’explication du fonctionnement des gyroscopes sombre vite dans les arcanes de la physique et de la dynamique, mais le cofondateur de Seakeeper, John Adams, résume ainsi le processus : « Lorsque le gyroscope détecte le roulis du bateau, il entame un mouvement de précession, il se balance de l’avant vers l’arrière. Son couple s’applique à 90°pour tenter de neutraliser le roulis du bateau. »

Le premier modèle Seakeeper, le M7000, a été conçu pour les bateaux de 12 à 18 mètres, le cœur du marché de la plaisance. L’entreprise a sorti des modèles plus grands et plus petits ces dernières années et est en train d’investir le segment des petits hors-bords.

Elle a vendu un millier de gyroscopes en 2015 et compte bien en écouler 1 500 en 2016. Leur prix oscille entre 30 000 et près de 200 000 dollars US. Sa meilleure vente, le Seakeeper 9, coûte environ 67 000 dollars.

Les roulements SKF dans les gyroscopes Seakeeper

Roulements de volant d’inertie : roulements à billes à contact oblique hybrides de Super Précision avec joints. Leurs bagues sont en NitroMax, un acier inoxydable à haute teneur en azote. Les roulements sont en nitrure de silicium (céramique) de qualité roulement. Les billes en céramique sont considérablement plus légères et plus dures que les billes en acier.

Roulements pour joints de cardan : roulements à rotule sur rouleaux SKF Explorer avec joints. Remplis en usine du volume de graisse adéquat, ils ne requièrent quasiment aucun entretien. Un joint de cardan est un support pivotant qui permet à un objet de tourner autour d’un axe unique.